高中化学结晶水含量的测定(教师版)

专业引领共成长专业引领共成长教师 日期学生课题

12 课型 复习结晶水含量的测定教学目标1、知道结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。2、初步学瓷坩埚、研钵、枯燥器等仪器的正确使用。3、了解恒重等根本试验技能。4、把握根底的误差分析。教学重点1、结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。2、恒重操作。3、误差分析。教学安排学问梳理课堂小憩典例解析师生总结课后作业

版块 时长50mins10mins50mins10mins40mins结晶水含量的测定学问梳理学问梳理、试验原理结晶水合物受热能够失去结晶水，硫酸铜晶体〔蓝色〕在 110℃开头失去局部结晶水，150℃时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。650℃硫酸铜分解成黑色的氧化铜。CuSO4·xH2O CuSO4+xH2O

650℃

CuO+SO3m(CuSO4

)m(H：

1:x

160m(HO)O)2160(mm)

18m(CuSO2)21 2 m

=m(CuSO·xHO)，m=m(CuSO)18m2

1 4 2 2 4、试验仪器和装置瓷坩埚用于加热或灼烧固体物质，加热、灼烧时应放在泥三角上进行。热的瓷坩埚及坩埚盖取放时要用坩埚钳。瓷坩埚用于加热或灼烧固体物质，加热、灼烧时应放在泥三角上进行。热的瓷坩埚及坩埚盖取放时要用坩埚钳。2．枯燥器枯燥器用于保存枯燥的物质。由一般厚玻璃制成，内有带孔瓷板，玻璃盖与容器应与磨砂面保持吻合。容器内下部装有枯燥剂如无水氯脱水后的白色CuSO4粉末和坩埚要放在枯燥器里进展冷却，由于CuSO4具有很强的吸湿性，在空气中会重吸水形成水合物。【学问拓展】化学枯燥剂脱水原理分为两种：℃与水可逆地结合生成水合物，如氯化钙、硫酸镁等；℃枯燥剂与水发生不行逆的化学反响，生成的化合物。留意：选用枯燥剂时，必需留意不与被枯燥的物质发生化学反响，不溶于被枯燥的物质中。三、试验试验操作〔1〕研磨：在研钵中用研棒将硫酸铜晶体研碎。〔2〕称量：准确称量枯燥的瓷坩埚的重量，并登记瓷坩埚的质量m0，并用此坩埚准确称取肯定质量已研碎的硫酸铜晶体，并登记坩埚钳和硫酸铜晶体的质量 m1。〔3〕加热：加热晶体，使其失去全部结晶水〔由蓝色完全变为白色〕。〔4〕称量：在枯燥器内冷却后称量，并登记瓷坩埚和无水硫酸铜的质量m2。再加热、再称量至恒重：把盛有无水硫酸铜的瓷坩埚再加热，再放入枯燥器里冷却后再称量，并登记瓷坩埚和无水硫酸铜的质量，到两次称量的质量相差不超过0.001g为止。计算：依据试验测得的结果求硫酸铜晶体中结晶水的含量。恒重操作方法： 意义： 。影响试验误差的其他因素：称量的准确性；晶体加热时是否飞溅；加热是否过头；硫酸铜晶体中是否含有杂质；仪器本身等。留意事项〔1〕晶体加热后先放在石棉网上稍冷却，之后肯定要放在枯燥器内冷却，以保证无水硫酸铜不会从空气中吸取水分。〔2〕晶体要在坩埚底上摊开加热，有利于失去全部结晶水。〔3〕加热时间不充分、加热温度过低〔未全变白〕，都会使晶体的结晶水没有全部失去。〔4〕加热过程中，应渐渐加热〔可改垫石棉网〕，以防因局部过热而造成晶体溅失。〔5〕加热温度过高或时间过长，会导致硫酸铜少量分解。160〔m1m2〕答案】 18m2m0完成第一次加热、冷却、称量后，再进展其次次加热、冷却、称量的结果相差不超过0.001g〔电子天平的最小感量〕为止确保硫酸铜晶体全部变为无水硫酸铜【练习】

直到连续两次称量以下关于坩埚的使用，错误的选项是〔 A．加热时，应把坩埚放在泥三角上C．坩埚加热时，要盖住坩埚盖不留空隙【难度】★★【答案】C

B．取放、移动坩埚时应使用坩埚钳D．热的坩埚放在桌面上应垫有石棉以下胆矾中结晶水含量的测定操作中，正确的选项是〔 〕A．加热胆矾晶体，开头用小火，后渐渐加大用大火加热B．加热、冷却、称量重复两次即是恒重操作C．加热后的冷却必需放在枯燥器中D．加热时觉察晶体爆溅出坩埚，则估量再加一些【难度】★【答案】C3．在胆矾晶体中结晶水含量测定中，必需用天平测定的质量是〔 〕℃胆矾的质量℃无水CuSO4的质量℃瓷坩埚的质量℃结晶水的质量℃瓷坩埚+胆矾的质量 ℃瓷坩埚+无水CuSO4的质量【难度】★★【答案】CA．℃和℃ B．℃和℃ C．℃、℃和℃ D．℃、℃和℃四、硫酸铜晶体结晶水含量测定试验误差分析m(CuSO4)m(H2O)称量的坩埚不枯燥—偏大偏大晶体外表有水—偏大偏大晶体不纯，含有不挥发杂质偏大偏小晶体未研成细粉末—偏小偏小粉末未完全变白就停顿加热偏小偏小加热时间过长，局部变黑偏小—偏大加热后在空气中冷却称量—偏小偏小加热过程中有少量晶体溅出偏小偏大能引起误差的一些操作因变量能引起误差的一些操作因变量x值两次称量相差>0.1g偏小偏小波尔多液的觉察就去请教治理这些葡萄树的园工。原来园工把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜溶液分别撒到路旁的葡萄树上，让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹，使过路人看了以为是喷撒过毒药，从而消除可能偷食葡萄的念头。经过园工的启发，米拉德氏进展反复试验与争论，最终制造了这种几乎对全部植物病菌均有效力的杀菌剂。为了纪念在波尔1882就去请教治理这些葡萄树的园工。原来园工把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜溶液分别撒到路旁的葡萄树上，让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹，使过路人看了以为是喷撒过毒药，从而消除可能偷食葡萄的念头。经过园工的启发，米拉德氏进展反复试验与争论，最终制造了这种几乎对全部植物病菌均有效力的杀菌剂。为了纪念在波尔多城所得的启发，米拉德氏就把由硫酸铜、生石灰水和水按比例多液”。

1：1：100制成的溶液叫做“波尔净水能手——明矾说起明矾，人们对它是很生疏的，也有人管它叫白矾，化学名称叫十二水合硫酸铝钾。然而明矾不只用作化工原料，它还是一个净水能手呢！例如，在野外生存时，做午饭的时候，四周环境的水太浑，不能用。这时只需取出几块明矾，把它研成细未，然后撒在水里。不一会儿，水就变得清澈透底了。这是什么道理呢？我们来解释一下。原来，水中得先从水的混浊的本身谈起。水中那些特别小的泥土和灰尘，由于重量很轻，所以它们不简洁沉淀下去，在水中“游荡”，使水变得混浊。另外，这些微小的粒子还有个特点，就是它很喜欢从水中把某种离子拉到自己身边来，或者自己电离出一些离子，从而使自己变成一个带有电荷的粒子，这些带电荷的粒子往往都带有负电荷。由于同性电荷排斥，异性电荷吸引，所以这些都带负电荷的粒子相互排斥而靠不到一起，它们没有时机结成较大的粒子而沉淀下来。明矾却有使这些彼此不能靠近的粒子跑到一起来的惊奇本领。明矾一遇到水，就发生水解反响，在这种反响中，硫酸钾是个配角，硫酸铝是个主角。硫酸铝和水作用后生成白色絮状的沉淀物--氢氧化铝。所生成带有正电荷的氢氧化铝，一遇到带有负电荷的泥尘颗粒，就彼此 “抱“在一起。这样，很多粒子聚拢在一起，粒子越来越大，最终双双沉于水底，水就变得清亮透亮了。1：计算例1】在质量为Gg的瓷坩埚里，参加BaCl2·n2HO晶体后，称得质量为W1g，加热使结晶水全部失去，冷却后的W2g。则n值为(208(WW)1 2

208(WW)2 118(WG)2

18(WG)218(WG) 208(WG)C． 2 D． 2 208(WW)1 2

18(WW)1 2答案】★★【解析】变式1A·nH2O)pg，加热使结晶水全部失去后，质量变为qg，由此可以得知A的相对分子质量为(A18pnAq．

18pn pq

18qnC．C

18qnDpD． pq答案】D变式2：有Na2SO4·xH2O 留神加热至质量不变，所得固体的质量为14.2g求该晶体的32.2g晶水的系数x为多少？答案】10方法提炼】求结晶水中结晶水含量的计算，都可以承受通式N(H2O)=n(H2O)/n(失去结晶水后的盐

)进展解题。2：误差分析【例2】试验室测定CuSO4·xH2O晶体里结晶水的n值时，消灭了3中状况：℃晶体中含有受热不分解的物质；℃晶体尚带蓝色，即停顿加热；℃晶体脱水后放在试验桌上冷却，再称量。时试验结果偏低的缘由是()A．℃℃【难度】★★【答案】D

B．℃℃ C．℃℃ D．℃℃℃变式1：某硫酸铜晶体的样品，其结晶水含量的测定值明显偏小，产生该试验结果的缘由可能是〔〕A．原样品未彻底枯燥B．坩埚上含有加热不分解的污迹C．原样品中含有少量硫酸镁晶体〔MgSO4·72HO〕D．原样品中含有少量硫酸钠固体【难度】★★【答案】D变式2：在进展硫酸铜晶体中结晶水含量的测定中，会消灭各种状况，请说明以下几种状况分别对试验结果会产生什么影响〔填“偏大”、“偏小”或“无影响”〕？并简述缘由。〔1〕胆矾晶体的样品中含有加热时不分解的杂质。〔2〕使用前，瓷坩埚未枯燥，含少量水滴。〔3〕加热胆矾晶体时，有一局部晶体爆溅出坩埚外。〔4〕加热胆矾晶体时，结晶水没有完全逸出。〔5〕加热后，盛硫酸铜粉末的瓷坩埚在空气中冷却。〔6〕搅拌的玻璃棒上沾有少量硫酸铜粉末，并且未称量。〔7〕加热晶体的时间较长，温度较高，在加热后的固体粉末中消灭黑色。【难度】★★【答案】〔1〕偏小，胆矾晶体中含有受热不分解的杂质，造成加热前后固体的质量差偏小，使测量结果偏小；〔2〕偏大，瓷坩埚使用前未枯燥，含少量水滴，加热后水分蒸发，会使质量差变大，使测定结果偏大；〔3〕偏大，加热过程中有晶体溅出，会使质量差偏大，使测定结果偏大；〔 4〕偏小，结晶水没有完全逸出，就会使加热前后的质量差偏小，使测定结果偏小；〔5〕偏小，加热后盛硫酸铜粉末的瓷坩埚在空气中冷却，会吸取空气中的水蒸气，会使质量差偏小，使测量结果偏小；〔6〕偏大，玻璃棒上沾有少量白色粉末，会使质量差偏大，是测定结果偏大；〔7〕偏大，加热后的固体粉末中消灭黑色物质，即硫酸铜分解，则反响前后的固体质量差变大，则测得结晶水的含量偏大。方法提炼】无论是何种错误操作，均需考虑加热前后的质量差，质量差与最终的结果成正比。3：综合试验【例3】在测定硫酸铜结晶水的试验中：〔1〕加热前应将晶体放在

中研碎，加热时放在

中进展，加热失水后，应放在 中冷却。〔2〕推断是否完全失水的方法是 〔3〕做此试验，最少应进展称量操作 次。〔4〕下面是某学生试验的一次数据，请完成计算，填入下面的表中。坩埚质量 坩埚与晶体总质量

加热后坩埚与固体总质量

测得晶体中结晶水个数11.7g 22.7g 18.6g5〕这次试验中产生的误差缘由可能是 所造成的。A．硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质加热时有晶体飞溅除去【难度】★★【答案】〔1〕研钵、坩埚、枯燥器

B．试验前晶体外表有吸取的水D．加热失水后露置在空气中冷却〔2〕最终一次加热前后两次称量的数据差不超过0.001g。〔3〕4 〔4〕5.3 〔5〕BC变式1：试验室中有一瓶氯化钾和氯化钙的固体混合物，通过以下的试验可确定该混合物中氯化钾〔1〔1〕调整零点时，假设指针偏向左边，应将左边的螺丝帽向〔填“左”或“右”〕旋动。〔2〕某学生用质量Yg的外表皿，准确称取Wg样品。他在托盘天平的右盘上放入〔W+Y〕g砝码，在左盘的外表皿中参加样品，这时指针偏向右边〔如左以下图所示〕，下面他的操作应当是，使3〕参加的A是，检验A是否过量的方法是4〕过滤时，某学生的操作如右上图，请用文字说明图中的错误〔5〕滤液中参加的B物质是 。应当参加过量的B物质，理由是 为了检验沉淀是否洗净，应在最终几滴洗涤液中参加

，假设 ，表示沉淀已洗净。得到的固体C是 。〔8〕该混合物中氯化钾和氯化钙质量比的计算式是 。〔9〕配制100mL0.20mol/L氯化钾溶液：某学生将准确称量的1.49g氯化钾固体放入烧杯中，参加约30mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100mL容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加蒸馏水，直到液面接近刻度 2~3cm处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹液面最低点恰好与刻度相切，把容量瓶盖紧，再震荡摇匀。该学生操作中的错误是 和 。【难度】★★★【答案】〔1〕右 〔2〕留神添加药品；直到指针指向中间 〔3〕K2CO3；用玻璃棒蘸混合溶液滴在pH试纸上，假设pH>7，证明过量 〔4〕玻璃棒未靠在三层滤纸上，漏斗管下端尖口未靠紧烧杯内壁生成证明沉淀已洗净

〔5〕盐酸；除尽过量的K2CO3碳酸钙 〔8〕

AgNO3溶液；无沉淀WW2?

M〔CaCl〕22M〔CaCO〕3M〔CaCl〕W2?

22M〔CaCO〕3〔9〕溶液不行由烧杯直接倒入容量瓶；未将烧杯润洗2~3次，洗涤液一起倒入容量瓶。变式2：某硫酸钠晶体〔Na2SO4·nH2O〕中含少量氯化钠，为了测定n值和杂质含量，进展以下试验。〔1〕在试验过程中，要用到以下仪器中的〔选填编号〕 。℃容量瓶℃天平℃烧杯℃锥形瓶℃漏斗℃枯燥器℃长颈漏斗℃试管℃坩埚℃酒精灯〔2〕从以下操作中，选用必要的试验步骤，按操作先后挨次排列〔填编号〕的是 。℃取硫酸钠晶体样品，在天平上称量；℃再加热片刻，然后再枯燥器内冷却后，称量；℃加足量BaCl2溶液，充分搅拌，静置后过滤；℃将过滤出的沉淀，枯燥后称量；℃在枯燥器内冷却后，称量；℃将加热后的固体加适量水溶解；℃在肯定容器内充分加热。3〕在以上正确的操作中，假设取样品ag，沉淀质量为wg，加热后固体质量为cg。求：℃ag硫酸钠晶体中含氯化钠为多少克？℃求Na2SO4·nH2O晶体中n的数值。【难度】★★★答案】〔1〕℃℃℃℃℃℃ 2)℃℃℃℃℃℃℃〔3〕℃m 〔NaCl〕=〔

142w233

233(ac))g ℃n= 18w硫酸铜结晶水含量测定试验是一个根本的定量试验，试验的关键是加热过程中使晶体中的结晶水全部失去水分。为了保证失去全部的结晶水，试验中要加热、称量、再加热、再称量，直到最终两次称量值不超过0.001g。留意此试验最少要称量4次。师生总结1、请简述一下该试验的试验过程。2、什么是恒重操作，为什么要进展恒重操作？3、整个过程至少需要称量几次？4、请总结一下，哪些错误的操作会使试验结果偏大，哪些错误操作会使试验结果偏小？课后作业胆矾中结晶水含量测定的试验，不必使用的仪器是〔〕A．坩埚B．天平C．枯燥器【难度】★D

量筒〔双选〕用瓷坩埚加热CuSO4·xH2O的方法测定x的数值，当测定过程中消灭以下状况，能使测得的x值偏低的是〔〕硫酸铜晶体尚带淡蓝色便停顿加热B．晶体加热至恒重时，马上放入枯燥器内，冷却后称量C．硫酸铜晶体中含有受热不分解的杂质D．硫酸铜晶体加热至变黑才停顿加热【难度】★★【答案】AC在空气中加热4.8g铜粉，使其全部变成氧化铜，然后把氧化铜放在足量稀硫酸中，待反响完毕后，再加热蒸发溶剂。那么，最多可制得硫酸铜晶体的质量是〔〕A．9.38g【难度】★★【答案】B

B．18.75g C．12.0g D．24.0g〔双选〕硫酸铜结晶水含量测定的试验中，假设操作正确而试验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其缘由可能有〔〕A．被测样品中含有加热不挥发的杂质C．试验前被测样品已有局部失水【难度】★★【答案】AC

B．被测样品中含有加热易挥发的杂质D．加热前所用的坩埚未完全枯燥在测定硫酸铜晶体结晶水含量时，推断胆矾加热到完全失去结晶水的依据是〔〕A．固体质量不再削减C．加热时无水蒸气逸出BD．固体质量不断削减．胆矾晶体由蓝变白【难度】★★【答案】A测定硫酸铜晶体中结晶水含量的试验中，进展质量恒定操作时，要求两次称量结果相差不超过〔〕1g【难度】★D

B．0.1g C．0.01g D．0.001g以下几种结晶水合物，不能用测定硫酸铜晶体中结晶水的方法来测定结晶水含量的是〔〕Na2SO4·102HOC．FeSO4·7H2O【难度】★★【答案】C

B．MgSO4·72HOD．Na2CO3·102HO编号加热前加热后坩埚质量/g坩埚编号加热前加热后坩埚质量/g坩埚+胆矾质量/g坩埚+无水CuSO4质量℃5.07.5/g6.6℃5.427.956.8℃5.58.07.1℃5.07.56.88.某温度下，向足量的硫酸铜饱和溶液中参加A．析出晶体为1.60gC．析出晶体的质量介于1.60~2.50g之

1.6g无水硫酸铜粉末，以下说法正确的〔〕B．析出晶体为2.50gD．析出晶体的质量大于2.50g间试验数据说明有两次试验失误，失误的试验是〔〕A．℃和℃ B．℃和℃C．℃和℃ D．℃和℃【难度】★★【答案】B测定硫酸铜晶体〔CuSO4·xH2O〕中结晶水含量的数据如下表：质量 第一次 其次次瓷坩埚〔m0〕

15.688g

电子天平置0瓷坩埚+硫酸铜晶体〔m1〕 17.668g 2.056g瓷坩埚+无水硫酸铜晶体 16.962g 1.345g〔m2〕试计算：第一次试验x= 〔取小数点后两位，下同〕；其次次试验x= ；两次试验平均值x= ；本次试验误差= 。【难度】★【答案】第一次试验x=4.93，其次次试验x=4.70，平均值为4.82，相对误差为-3.6%。某同学进展硫酸铜晶体结晶水含量的测定试验。完成以下填空：【试验步骤】〔1〕用 〔填仪器名称，下同〕准确称量瓷坩埚的质量。〔2〕在瓷坩埚中参加约2g研细的硫酸铜晶体，并称量。〔3〕把盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上渐渐加热，直到蓝色完全变白，然后把坩埚移至 中冷却到室温，并称量。4〕重复〔3〕的试验进展恒重操作，直至两次称量结果相差不超0.001g。过数据记录与处理】坩埚的质量〔g〕坩埚＋试样的质量〔g〕恒重后，坩埚＋硫酸铜的质量〔g〕x的值

29.56331.67630.9115.05

其次次试验30.06432.05131.3245.13依据上表中的数据处理结果，计算本次试验的相对误差为 %〔x的理论值为【分析与争论】

5〕。〔1〕做一次试验，至少需要加热〔2〕恒重操作的目的是〔3〕重复两次试验求x平均值的目的是〔4〕试验值比理论值偏大的缘由可

次〔填数字，下同〕；至少需要称量

次。能是a．加热过程中有晶体溅出c．试验前，晶体外表潮湿【难度】★★【答案】电子天平枯燥器确保晶体

〔填编号〕。b．被测样品中含有加热不挥发的杂质d．晶体灼烧后直接放在空气中冷却失去了全部结晶水 1.8%24减小试验误差，减小偶测定硫酸铜晶体〔CuSO4?XH2O〕中 ac1〕以下是试验中用到的几种仪器，仪器与对应名称正确的是X值的试验过程如下：的是“灼烧”时热源选用的是酒精灯而不是酒精喷灯，理由是 冷却放在 中〔填仪器名称〕。〔3〕“恒重”操作的目的是 ；推断“恒重”的依据是 。坩埚质量坩埚与晶体总质量加热后坩埚与固体总质量11.721g22.692g坩埚质量坩埚与晶体总质量加热后坩埚与固体总质量11.721g22.692g18.631gX= ；〔准确到0.01〕试验相对误差是

。〔保存小数点后一位〕〔5〕这次试验中产生误差的缘由可能是 所造成的。硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质c．加热时有晶体飞溅出来【难度】★★

在加热过程觉察有黑色物质生成d．加热失水后露置在空气中冷却【答案】〔1〕a〔1分〕〔2〕酒精喷灯温度太高简洁使硫酸铜分解 〔1分〕；枯燥器〔1分〕。〔3〕确保硫酸铜晶体失去全部结晶水〔1分〕；相邻两次称量的质量差不超过0.001g。〔1分〕〔4〕5.22〔2分〕。4.4%〔1分〕〔5〕b、c〔2分〕为测定碳酸氢钠纯度〔含有少量氯化钠〕，学生设计了如下几个试验方案〔每个方案均称取 g样品〕，请答复每个方案中的问题。[方案I]选用重量法进展测定：可用以下图中的装置进展试